Projet chauffage éolien sans batteries

[invite68f891fe]

Bonjour,

J'ai ressorti de mes cartons un vieux projet que j'avais abandonné.

J'explique :
Je veux chauffer la maison avec de l'éolien à l'eau chaude pour planchers radians

Je simplifie le concept :
Éolienne + génératrice + élément chauffant dans une cuve d'eau + circulateur. Point final.

Je vous fais grâce des détails que j'ai déjà réglé pour me permettre d'insister sur les points les plus coriaces pour moi :
la génératrice et l'élément chauffant.
Malgré toutes mes lectures, je n'arrive pas à trouver le modèle de génératrice et d'élément chauffant que ça me prend dans cette situation puisque je veux produire de la chaleur directement à la sortie de la génératrice sans convertir le courant, ni le stocker dans des batteries.

Vos vues sur ces questions étant surement plus étendues que les miennes, je demeure attentif à toutes vos suggestions même les plus farfelues éventuellement

Merci et a+

Cyril
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[penthode]

hello ,

la première chose à faire est un bilan de tes besoins en énergie.

pour voir si c'est compatible avec les statistiques de vent dans ton coin.

d'autre part soit bien conscient que :

quand il fait très froid l'hiver , nous somme alors en situation anticyclonique

et en situation anticyclonique : y'a pas de vent !!

[SK69202]

Je simplifie le concept :
Éolienne + génératrice + élément chauffant dans une cuve d'eau + circulateur. Point final.

Je le simplifie un peu plus,
Eolienne + agitateur à palette mécaniquement lié dans une cuve d'eau + circulateur.

[invite68f891fe]

Bonjour penthode,

Merci pour votre réponse.

Ne vous cassez pas la tête avec les autres variables du projet. Elles n'ont pas grand chose à voir avec ce que vous avez l'habitude de faire/voir/calculer.

Je vis au Québec. altitude 350 m, région montagneuse, plateau forestier de milieu de vallée, venteux dans toutes les directions surtout l'hiver. Froid extrême -35°C 15j/an, vitesse des vents moyens de 11km/h quant il vente . 7 mois d'hiver avec gel et neige par année

Je vous fais grâce des autres détails qui sont déjà défini. J'ai des contingences légales et environnementales qui les restreignent. Je ne cherche qu'à résoudre la question de la génératrice et de l'élément chauffant.

D'où les questions :
1- quelle sorte de génératrice me permettrait de produire le courant irrégulier fournit par les éoliennes et alimenter directement un élément pour chauffer de l'eau
2- quelle sorte d'élément chauffant pourrait supporter cette variation de qualité du courant tout en produisant de la chaleur pour chauffer de l'eau.

Voilà, c'est à peu près tout.

A+

Cyril

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite68f891fe]

Bonjour SK69202,

Merci pour votre réponse mais la notion d'agitateur chauffant m'échappe un peu

Pouvez vous détailler un peu

Merci

Cyril

[penthode]

je me répipapèpéte donc :

BILAN ÉNERGÉTIQUE DU BÂTIMENT À CHAUFFER avant d'envisager une solution technique...

sinon on cause dans le vide : perte de temps

[SK69202]

L'eau présente une résistance à la rotation des palettes qui cherche à mettre l'eau en mouvement, l'énergie mécanique se convertit en chaleur qui échauffe l'eau. En faisant tout pour gêner la rotation de l'eau on maximise l'efficacité.

Pour s'en convaincre, bloquer la sortie d'une pompe (pas trop longtemps) et tenter de garder la main sur le corps de pompe (attention de ne pas dépasser la limite de température de fonctionnement de la pompe)

[inviteb79ab2de]

Comme la fameuse expérience de Joule (monter 1g d'eau 1°C de l'eau = énergie de 4.18J) avec des pâles qui tournent dans l'eau.

Cependant ton idée me paraît pas facile, en effet il faut une bonne puissance de ton éolienne, une très bonne génératrice. Et surtout faire chauffer une grosse masse d'eau est très difficile et demande beaucoup d'énergie; il faut donc de 1 une bonne isolation et une génération de puissance suffisamment importante, celle que tu préconises ici me parait difficile pour faire ce que tu demandes (niveau rendement).

Il faudrait poser le problème et faire un bilan déjà après réfléchir sur le moyen plus en profondeur.

[R4GE]

11km/h de vent, ça fait dans les 10W par m² si t'as une super éolienne.

Pas sûr que tu chauffes grands chose (à part si tu changes tes plans pour alimenter des lampes IR à la rigueur)

[CapFlam]

D'où les questions :
1- quelle sorte de génératrice me permettrait de produire le courant irrégulier fournit par les éoliennes et alimenter directement un élément pour chauffer de l'eau
2- quelle sorte d'élément chauffant pourrait supporter cette variation de qualité du courant tout en produisant de la chaleur pour chauffer de l'eau.

2) Une résistance électrique accepte très bien les variations de tension et de fréquence à condition de ne pas dépasser sa puissance maximale.
1) Je vous déconseillerai de réaliser vous-même l'éolienne

Les remarques de mes camarades concernant un bilan énergétique, les déperditions de la maison et une "étude de vent" sont pertinentes.
Quand on réalise un projet un projet utilisant des énergies renouvelables intermittentes, on utilise normalement des systèmes "combinés", pour assurer "sa survie" ( à -35°C, on peut le dire) quand un type d'énergie n'est pas disponible

[inviteeb19e63b]

Tu a les eoliennes Piggot Que tu peux construire toi meme, les plans sont en open source, a coté de chez moi ils font des formations, mais ca represente du boulot surtout si c'est juste pour du chauffage c'est pas tres rentable je pense, dans ce cas la tu a juste a la relier a un ballon d'eau chaude avec une resistance de grosse capacitée, apres tu fait passer ton eau dans un radiateur. Mais pour du chauffage ca me semble bien plus efficace de faire plus simple, une eolienne a axe verticale avec son axe directement dans une cuve a eau isolée et un liquide qui ne gèle pas a -35° glycol ou saumure peut etre, sur cet axe dans le liquide tu met un mélangeur comme des pales pour transformer l'énergie mécanique en chaleur par frottement, ta cuve ne doit pas etre ronde, il faut qu'il y ait le plus de turbulence possible.
L'avantage c'est que tu n'a pas a fabriquer un alternateur et que la vitesse de l'éolienne se régule toute seule vu que la resistance au mouvement dans le fluide sera exponentiel a la vitesse de rotation.

[CapFlam]

@Toniou:
Concernant ton système à "eau remuée"
Aurais-tu des références pour étayer que ce principe puisse être efficace?
As tu pensé à l'usure, à la fiabilité du joint "spie" (un joint étanche sur un axe qui tourne" et à la dilatation du liquide?

Concernant les éoliennes Piggot, ça peut effectivement être une bonne idée, à condition qu'elle soit adaptées au type de vent présent sur le lieu et la puissance produite est compatible avec la puissance nécessaire.

[SK69202]

As tu pensé à l'usure, à la fiabilité du joint "spie" (un joint étanche sur un axe qui tourne" et à la dilatation du liquide?

On sait faire des "joints" pour des arbres d'hélices depuis plus d'un siècle.
La dilatation du liquide doit être traité avec le reste de l'installation de chauffage.

[CapFlam]

Je me suis peut être mal exprimé ou/et avec un terme technique inadapté.

Je parlais des joints censés à la fois assurer l’étanchéité autour d'un axe tout en permettant sa rotation, dans un réservoir contenant du liquide, de la poudre ou de la pâte. Oui effectivement ça existe. J'en ai rencontré quelquefois en maintenance industrielle, mais c'est une pièce d'usure car soumise au frottement de l'axe.
Je ne sais pas s'il y a de l'huile sous pression au niveau du rotor des hélices ni quelle est leur durée de vie.

Tu me fais penser que non. Si l'on veut préserver l'environnement et qu'on utilise les mêmes principes qu'en France, il faudrait faire un circuit hydraulique extérieur et un circuit hydraulique intérieur afin de limiter les risques de pollution du sol par l'antigel. Et ça, ça compliquerait les choses, augmenterais le coût, engendrerais des pertes supplémentaires. (des 2 cotés,vases d’expansion + pompes + purges...) Déjà que les pertes thermique hydrauliques sont supérieures au pertes électriques en lignes.

[antek]

Le système "à eau remuée" a été expérimenté dans les années 80.
Financièrement il était rentable en faisant soi-même, à partir de la récupération d'une éolienne de pompage.

Je n'ai pas cherché de références actuelles sur le net.

[inviteeb19e63b]

J'ai essayé de chercher des installations mais rien trouvé sur le net..

C'est vrai que j'avais pensé a plus simple, comme une cuve a fioul en métal entourée d'isolant et a l'abri dans un local ou enterré, remplie au 3/4 (pour réguler la pression et augmenter la résistance au gel). En france je pense pas qu'il faille forcement mettre de l'antigel et on peut utiliser du propylène glycol qui n'est pas corrosif pour le roulement et qui permettrait de se passer d'un joint cher car très peu toxique si quelques fuites. Avec pour récupérer les calories un échangeur en cuivre de chauffe eau gaz instantané qui permettrait par thermosiphon d'aller amener ces calories dans un radiateur ou un ballon.

[CapFlam]

Le glycol est un antigel qui bouffe très bien la graisse.
Un roulement sans graisse est un roulement mort en peut de temps.
Et il est considéré comme toxique

[invite85ba8269]

BonsoirCYRILR

C'est très simple à réaliser avec une éolienne.
J'en ai une qui fonctionne exactement comme ça et que j'ai construite moi même.
J'utilise la résistance du chauffe eau pour réguler la vitesse de l'éolienne.
Jusqu'à une vitesse minimale elle tourne librement, puis au delà de cette vitesse un courant de plus en plus fort est admis dans la résistance (via un seul transistor) jusqu'à la vitesse nominale de la machine (avec le courant nominal pour l'alternateur à ce moment là)
Au delà, il faut arrêter l'éolienne.
Je ne fais pas cela pour chauffer de l'eau, mais pour étudier la façon de réguler la vitesse de mon éolienne.
et de fait je chauffe de l'eau.
Le montage électronique est ultra simple et c'est un arduino qui contrôle tout ça.
le programme est assez conséquent, mais pourrait être encore simplifié.
Il faut adapter l'algorithme aux caractéristiques de l'éolienne et de l'alternateur.
En ce qui me concerne, la machine est à axe vertical, 5m diam. l'alternateur est triphasé 3x220v, et sa puissance nom. est de 3kw.
Le système est très simple car on a ni onduleur de réinjection, ni régulateur de charge de batteries.
C'est ce qu'il y a de plus simple à faire en fait ....

Electroniquement, il faut juste redresser les trois phases de l'alternateur, puis hacher le courant continu vers la résistance. le transistor est commandé par l'arduino.

[inviteeb19e63b]

Le propylène glycol est utilisé comme additif alimentaire, il est assez facilement transformer en sucres pas les organismes, je pense que tu parle de l’éthylène glycol qui lui est plus toxique, je ne savait pas pour son effet dégraissant, mais on doit pouvoir mettre le roulement suffisamment au dessus de la cuve pour qu'il ne soit pas en contact avec le liquide.

[CapFlam]

Il existe une multitude de variétés de glycol.

Il existe effectivement une variété de glycol dite "alimentaire" que l'on est censé utiliser dans les chauffes-eau solaires pour limiter (j'ai dit "limiter") les risques d'intoxications alimentaire en cas de fuite du circuit de chauffe dans le circuit d'eau sanitaire.

Certaines variétés de glycol sont interdites en usage pro mais perdurent en usage domestique.
Tu m'excusera d'être moyennement méfiant vis à vis des additifs alimentaires, vu toutes les cochonneries qu'on nous fait avaler.
Pour estimer objectivement la dangerosité d'un produit chimique tel que le glycol, j'utilise généralement et je conseille de regarder les fiches toxicologiques de l'INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité), un organisme lié à la sécurité du travail.
Les vapeurs de glycol ont tendance à s'attaquer au système respiratoire et étant asthmatique (argument en défaveur de mon objectivité ), j'en sais quelque-chose.

Bien sur que l'on peut protéger le roulement par des joints, comme ceux dont on a déjà parlés.
Je ne met pas en doute la faisabilité, mais la durabilité du système, les contrainte de maintenance ainsi que son efficacité.

Un montage tel que réalisé par Sonraka, me semble plus fiable, plus performant et plus simple.

[CapFlam]

@sonraka:
Je ne comprends pas l’intérêt des 2 transistors 2Nxxxx pour piloter le transistor MOS, plutôt qu'un seul, tu pourrais m’expliquer?

[antek]

Je ne comprends pas l’intérêt des 2 transistors 2Nxxxx pour piloter le transistor MOS, plutôt qu'un seul, tu pourrais m’expliquer ?

Pour obtenir des variations de tension grille rapides.

[invite85ba8269]

Rebonsoir,
Tu as écrit :
"Je vous fais grâce des détails que j'ai déjà réglé pour me permettre d'insister sur les points les plus coriaces pour moi :
la génératrice et l'élément chauffant. "

Est ce qu'on peut connaitre les détails qui sont déjà réglés? et en particulier quel type d'éolienne?